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Klimawandel : Der sensible Eispanzer der Antarktis

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Prinzessin-Elisabeth-Land: Ein Forschungscamp auf einem Eisschild der Ostantarktis. Bild: Nerilie Abram/ANU

Wie schnell schmelzen die Eisschilde der Antarktis, wenn der Klimawandel weiter ungebremst fortschreitet? Drei Studien liefern mögliche Szenarien.

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          Die zweifellos größte Unsicherheit bei der Abschätzung der Folgen des Klimawandels hat mit dem vereisten Südkontinent zu tun. Wie wird sich das Eis der Antarktis verhalten, wenn die Menschheit immer mehr Kohlendioxid in die Atmosphäre pumpt und die Temperatur des Planeten immer weiter steigt? Schließlich sind in der antarktischen Tiefkühltruhe mehr als 90 Prozent allen Süßwassers der Erde – immerhin 30 Millionen Kubikkilometer – in der Form von Eis gebunden. Wenn all dieses Eis schmölze, würde der Meeresspiegel weltweit um mehr als 60 Meter steigen, so die Prognose. Ein vollständiges Auftauen ist zwar äußerst unwahrscheinlich, es mehren sich aber die Anzeichen dafür, dass vor allem steigende Meerestemperaturen langsam beginnen, am Eis entlang der südpolaren Küsten zu nagen. Mehrere Forschergruppen haben nun untersucht, wie sich das Eis der Antarktis langfristig verändert, wenn der Klimawandel ungebremst fortschreitet.

          Bei flüchtigem Betrachten scheint es, als sei der Südkontinent nahezu vollständig von einer gewaltigen und homogenen Eisschicht bedeckt. Nur an wenigen Stellen lugen nichtvereiste Gesteine aus der sonst so einförmig erscheinenden Eismasse heraus. Doch dieser Eindruck täuscht. Das Transantarktische Gebirge, das sich von der Küste des zum Atlantik gehörenden Weddellmeeres bis zu den Gestaden des Rossmeeres auf der Pazifikseite erstreckt, teilt den südlichen Kontinent in zwei asymmetrische Teile. Die wesentlich größere Ostantarktis ist von einem bis zu drei Kilometer dicken Eispanzer bedeckt, der etwa 90 Prozent des antarktisches Eises enthält. Während der größte Teil des ostantarktischen Eises auf Festland ruht, das sich über den Meeresspiegel erhebt, liegt die Basis der erheblich kleineren Westantarktis größtenteils unterhalb des Meeresniveaus. Wegen dieses gravierenden Unterschieds nagt der sich erwärmende Südozean besonders stark am westantarktischen Eisschild.

          Dramatischer Rückgang von Schelfeisen

          Wie deutlich diese Unterschiede sind, haben nun Forscher um Chad Greene vom Jet Propulsion Labor der NASA in Pasa­dena herausgefunden. Die Gruppe hat anhand von Messdaten zahlreicher polarer Satelliten über einen Zeitraum von 24 Jahren Veränderungen in der Fläche der Schelfeise gemessen, die viele Buchten der Antarktis füllen. Schelfeise sind gleichsam die Landebahnen von Gletschern im Meer. Wegen seiner geringeren Dichte schwimmt Eis auf Salzwasser, und die Vorderkanten vieler südpolarer Gletscher treiben zum Teil Hunderte von Kilometern hinaus auf See.

          Berge ragen aus den Eis- und Schneemassen der Ostantarktis hervor. Bilderstrecke
          Antarktis : Schmelzender Eispanzer

          Weil sie dort immer wärmeren Temperaturen des Meerwassers ausgesetzt sind, schmelzen die Schelfeise besonders schnell, und von ihnen brechen gelegentlich riesige Tafeleisberge ab. Wie die Forscher in der Zeitschrift „Nature“ berichten, hat die Antarktis auf diese Weise seit 1997 netto fast zwei Prozent ihrer Schelfeise verloren. Mit fast 37 000 Quadratkilometern ist das ein Eisgebiet von der Größe Baden-Württembergs. Wie zu erwarten, gab es die größten Verluste in den beiden größten Schelfeisen, nämlich dem Ronne-Eisschelf im Weddellmeer und dem Ross-Eisschelf. Auch fast alle in Schelfeisen mündenden Gletscher der zur Westantarktis gehörenden Antarktischen Halbinsel zeigten hohe Verluste.

          Von den insgesamt etwa 180 Schelfeisen der Antarktis gingen etwa zwei Drittel in ihrer Fläche zurück. Im Gegensatz dazu nahm die Fläche von 63 Schelfeisen im gleichen Zeitraum zu. Die Gewinner lagen fast ausschließlich in der Ostantarktis, wobei vor allem die Ränder der Amery- und Shackleton-Eisschelfe weiter ins Meer wuchsen. Allerdings war deren Flächengewinn mit insgesamt 17.000 Quadratkilometern erheblich kleiner als die Verluste in der Westantarktis.

          Keine guten Aussichten für die Ostantarktis

          Ob die Schelfeise der Ostantarktis aber auch in Zukunft weiterhin wachsen, stellt dagegen eine andere Studie infrage. Laura Herraiz-Borreguero von der University of Tasmania in Hobart untersuchte zusammen mit Alberto Naveira von der University of Southampton, wie sich die sogenannte zirkumpolare Meeresströmung, die den Südkontinent im Uhrzeigersinn umströmt, in den vergangenen 90 Jahren entwickelt hat. Wie die beiden Forscher jetzt im Journal „Nature Climate Change“ schreiben, ist das Wasser in diesem Zeitraum nicht nur um knapp zwei Grad wärmer geworden. Das wärmere Wasser zog auch immer engere Kreise um die Antarktis und gelangte damit auch näher an die Küsten der Ostantarktis. Dementsprechend sei zu erwarten, dass künftig auch die Schelfeise der Ostantarktis zu schmelzen begännen und damit an Fläche verlören, so die Forscher.

          Einen viel längeren Zeitraum hatte schließlich eine internationale Forschergruppe im Blick. Die Glaziologen um Chris Stokes von der Durham University untersuchten, wie sich das antarktische Eis während der zum Teil erheblichen Klimaschwankungen der vergangenen 40 Millionen Jahre der Erdgeschichte verhalten hat. Zum Beispiel war die Westantarktis mindestens zweimal fast vollständig eisfrei gewesen, nämlich während des sogenannten Klimaoptimums im Miozän vor etwa 15 und während des Interglazials im Pliozän vor etwa drei Millionen Jahren.

          In diesen Warmperioden unterschied sich die Eisbedeckung der Ostantarktis nur unwesentlich von der Eismasse, die heute dieses Gebiet bedeckt. Daraus zieht die Gruppe ebenfalls in „Nature“ den Schluss, das ostantarktische Eis sei selbst bei mäßiger Klimaerwärmung äußerst stabil. Bis zum Ende dieses Jahrhunderts sei deshalb nicht mit einem verstärkten Schmelzen der Ostantarktis zu rechnen. Völlig anders würde sich die gewaltige Eismasse allerdings verhalten, wenn es nicht gelänge, den anthropogenen CO2-Eintrag und damit die Temperatursteigerung einzudämmen. Würde das in Paris vereinbarte Zwei-Grad-Ziel nicht er­reicht, könnten erhebliche Teile der Ostantarktis schmelzen und damit den Meeresspiegel bis zum Jahre 2300 weltweit um bis zu fünf Meter ansteigen lassen.

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